常见线粒体遗传病
线粒体病是一组多系统的疾病，临床症状以中枢神经系统和骨骼肌病变为特征。如果病变以中枢神经系统为主，称为线粒体脑病；如果病变以骨骼肌为主，称为线粒体肌病；如果病变同时累及中枢神经系统和骨骼肌，则称为线粒体脑肌病。
（一）Leber遗传性视神经病
Leber遗传性视神经病（Leber hereditary optic neuropathy，LHON）是由德国眼科医生Leber在1871年首次报道的。本病为母系遗传，存在性别差异，男女比例约为4∶1。发病年龄通常在20～30岁，平均27岁，有的病例最早在6岁发病，最迟在70多岁。主要症状为急性或亚急性的双眼视力减退视物模糊，多为双眼同时发病，有些病例双眼先后相差1～6个月发病。由于视神经的坏死，使得双眼的中心视力迅速丧失，但周围视力仍存在。患者可能还有周围神经退化、震颤、心脏传导阻滞和肌张力的降低等表现。
目前已经发现，LHON表型的出现至少与18种错义突变直接或间接地有关，约涉及9种编码线粒体蛋白的基因。其中最常见的突变是1987年由Wallace发现的Wallace突变，即11 778 bp由G变为A，使编码NADH脱氢酶亚单位4（ND4）中第340位高度保守的精氨酸变成组氨酸，导致线粒体能量供应不足，从而诱发高耗能的视神经细胞退行性变，直至萎缩。
（二）MELAS综合征
MELAS综合征又称线粒体脑肌病伴乳酸性酸中毒及中风样发作综合征（Mitochondrial，encephalo myopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes，MELAS），是一种以卒中样发作和乳酸性酸中毒为特征的线粒体脑肌病，是最常见的母系遗传病。主要症状为发作性呕吐、头痛，肌病，共济失调，肌阵挛，痴呆和耳聋。脑卒中样发作时表现为偏盲、偏瘫、视物模糊等。多数患者体重低，肌无力，身材矮小。由于丙酮酸无法正常代谢，从而产生大量乳酸并在血液和体液中累积，产生乳酸性酸中毒。该病患者一个特征性的病理变化就是在脑和肌肉的小动脉和毛细血管管壁中可见大量形态异常的线粒体聚集。
本病中大约80%的病例是因线粒体基因组中tRNAleu基因第3243位由A→G点突变所导致的。此种突变是异质性的，当肌组织中突变线粒体DNA比例超过90%时，复发性休克、痴呆、癫痫和共济失调的发病风险就会增加。当达到40%～50%的时，就有可能出现慢性进行性眼外肌麻痹，肌病和耳聋。
（三）线粒体糖尿病
糖尿病是遗传基础和环境因素共同作用的疾病，一般分为1型糖尿病（即胰岛素依赖性糖尿病）和2型糖尿病（即非胰岛素依赖型糖尿病），部分2型糖尿病患者常伴有神经性耳聋，并呈母系遗传。研究发现其发病原因与mtDNA的突变有关。由于mtDNA点突变或者缺失选择性破坏胰岛素β细胞，导致糖尿病的发生。1997年美国糖尿病学会年进行新的糖尿病病因学分类，将其归为特殊类型糖尿病中β细胞遗传性缺陷的一种。(https://www.daowen.com)
mtDNA突变类型较多，如tRNALeuA3243G、tRNALysA8296G、12SrRNA G1438A等多个与糖尿病发病相关基因。除点突变外，还发现mtDNA缺失和重复突变。其中最常见的是tRNA基因3243位点A→G点突变。该突变导致胰岛素β细胞不能感受血糖值，呼吸链复合物酶活性下降，ATP合成不足，胰岛素分泌降低。
（四）线粒体心肌病
线粒体心肌病（mitochondrial cardiomyopathy）是一类由于线粒体产能障碍导致心脏和骨骼肌受损的一类疾病，病人常有严重的心力衰竭。常见临床症状为劳动性呼吸困难、心动过速、全身肌无力伴全身严重水肿、心脏和肝脏增大等症状。
mtDNA的缺失点突变是各种心脏损害的主要原因。如在扩张型及肥厚心肌病的心肌mtDNA出现多种缺失，但它们都有一个共性特征，即均含有位于8 637 bp～16 037 bp的mtDNA7436缺失。该片段缺失造成氧化磷酸化障碍，细胞产能显著减少。缺血型心脏病患者多伴有mtDNA的4 799位点的缺失。
（五）帕金森病
帕金森病（Parkinson disease，PD）又称震颤性麻痹，多在60岁以后发病。有震颤，动作迟缓、运动失调、言语不清等症状，少数患者还表现为痴呆。患者脑组织，特别是黑质中存在一段4 977 bp长的mtDNA缺失。本段缺失涉及多个编码线粒体蛋白质的基因，导致线粒体复合体Ⅰ中的4个亚单位功能失常，从而使神经元能量代谢障碍，引起脑黑质中多巴胺能神经元细胞的退行性病变。此类突变为异质性，正常人细胞中突变mtDNA只占0.3%，而帕金森病患者可达5%。表明mtDNA突变与帕金森病有一定关系。
（六）链霉素耳毒性耳聋
链霉素等氨基糖甙类抗生素（庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素和新霉素等）能致耳聋早已有报道，这种听力丧失与中等剂量的这类抗生素有关，具有家族性倾向。1993年，Prezant等通过3个母系遗传的氨基糖甙类抗生素致聋（aminoglycoside antibiotics induced deafness，AAID）家系的研究，首次报道mtDNA编码的12SrRNA基因1 555位点A→G的突变，同年Ghodsian和Prezant等人在散发患者分析中也证实存在1 555位点A→G的突变。氨基糖甙类耳毒性耳聋的致病机理是氨基糖甙药物进入耳蜗和前庭毛细胞的线粒体并蓄积，抑制了毛细胞线粒体ATP的产生。